JPS6167584A - 超音波溶接方法及びその装置 - Google Patents
超音波溶接方法及びその装置Info
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- JPS6167584A JPS6167584A JP18945384A JP18945384A JPS6167584A JP S6167584 A JPS6167584 A JP S6167584A JP 18945384 A JP18945384 A JP 18945384A JP 18945384 A JP18945384 A JP 18945384A JP S6167584 A JPS6167584 A JP S6167584A
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/08—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using ultrasonic vibrations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
- B29C66/81—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps
- B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
- B29C66/8161—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps said pressing elements being supported or backed-up by springs or by resilient material
-
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- B29C66/816—General aspects of the pressing elements, i.e. the elements applying pressure on the parts to be joined in the area to be joined, e.g. the welding jaws or clamps characterised by the mounting of the pressing elements, e.g. of the welding jaws or clamps
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-
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- B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
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- B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
- B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
- B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
- B29C66/92—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は超音波溶接方法及びその装置に関するもので
ある。
ある。
従来の超音波溶接手段は第５図示の如く、超音波発振器
１より送込まれた電気エネルギーをコンバータ２で超音
波振動に変換し、その振動をブースタ３により増幅して
音極４に伝達し。
１より送込まれた電気エネルギーをコンバータ２で超音
波振動に変換し、その振動をブースタ３により増幅して
音極４に伝達し。
該音極４の超音波振動で、定磐５上の治具６との間に介
装した被溶接物７内に摩擦熱または圧縮熱を発生させて
溶接できるようになっている。
装した被溶接物７内に摩擦熱または圧縮熱を発生させて
溶接できるようになっている。
この溶接時における被溶接物への加圧はブースタ３の振
動中立点を支持した支持部材８をスプリング部材９を介
して連繋したエアシリンダ９′により行われるようにな
っている。
動中立点を支持した支持部材８をスプリング部材９を介
して連繋したエアシリンダ９′により行われるようにな
っている。
上記超音波溶接手段では被溶接物７の溶接部位に加わる
圧力を均一にすべく、被溶接物を挟んで対向する音極４
と治具６の平行度を出すことが重視されていた。
圧力を均一にすべく、被溶接物を挟んで対向する音極４
と治具６の平行度を出すことが重視されていた。
しかしながら、被溶接物は真に平行度のあるものはまれ
であり、偏肉による寸法のバラツキや、被溶接物の溶接
面に超音波振動を集中させるため設けたエネルギーダイ
レクタ−と称する突起の高さにバラツキの出来ることは
避けられず、音極４と治具６の対向面の平行度が精高に
出ていても、それだけでは背極４と被溶接物７及び治具
６との当り具合が全体的に均一となるとは限らず、むし
ろ不均一となる結果、溶接部位により溶接強度が異なる
現象が発生する虞れが多かった。
であり、偏肉による寸法のバラツキや、被溶接物の溶接
面に超音波振動を集中させるため設けたエネルギーダイ
レクタ−と称する突起の高さにバラツキの出来ることは
避けられず、音極４と治具６の対向面の平行度が精高に
出ていても、それだけでは背極４と被溶接物７及び治具
６との当り具合が全体的に均一となるとは限らず、むし
ろ不均一となる結果、溶接部位により溶接強度が異なる
現象が発生する虞れが多かった。
この発明は上記の点に鑑み、被溶接物の偏肉等の寸法的
なバラツキがある場合でも各溶接部位を均一強度に溶接
することのできる超音波溶接方法及び装置を提供するこ
とを目的としている。
なバラツキがある場合でも各溶接部位を均一強度に溶接
することのできる超音波溶接方法及び装置を提供するこ
とを目的としている。
この発明は上記目的を達成するため、被溶接物を挟んで
対向する背極と治具のうち、少なくとも一方を被溶接物
の面に添って変位可能にし。
対向する背極と治具のうち、少なくとも一方を被溶接物
の面に添って変位可能にし。
被溶接物の偏肉等の寸法的なバラツキを吸収して背極と
治具の対向面を被溶接物に合わせて的確に修正し、かつ
溶接できるように構成したものである。
治具の対向面を被溶接物に合わせて的確に修正し、かつ
溶接できるように構成したものである。
次に、この発明を第１図乃至第４図に示す実施例にもと
づいて説明する。
づいて説明する。
第１図は第一の実施例を示す概略図で、被溶接物１０を
挟んで対向する背極１）と治具１２のうち、背極１）が
被溶接物の偏肉等の寸法差を感知して変位できるように
している。１３はその変位手段を示している。該変位手
段１３として本図の場合は背極１）を含む音極ユニット
Ａをスプリング部材１４を介して定盤１５に支持してい
る。このスプリング部材１４は音極ユニッ）Ａの重心点
（背極１）の中心になる）を中心に描いた円周上の等配
個所（少なくとも３等配個所）に設置されていること、
各スプリング強度が一定で、かつ２弾性力の柔軟なこと
を必要とする。即ち、これに支持された音極ユニ７）Ａ
が水平に維持され、平時において背極１）と治具１２と
の対向面の平行度を保つとともに。
挟んで対向する背極１）と治具１２のうち、背極１）が
被溶接物の偏肉等の寸法差を感知して変位できるように
している。１３はその変位手段を示している。該変位手
段１３として本図の場合は背極１）を含む音極ユニット
Ａをスプリング部材１４を介して定盤１５に支持してい
る。このスプリング部材１４は音極ユニッ）Ａの重心点
（背極１）の中心になる）を中心に描いた円周上の等配
個所（少なくとも３等配個所）に設置されていること、
各スプリング強度が一定で、かつ２弾性力の柔軟なこと
を必要とする。即ち、これに支持された音極ユニ７）Ａ
が水平に維持され、平時において背極１）と治具１２と
の対向面の平行度を保つとともに。
被溶接物１０が真に均一寸法であった場合及び。
偏肉等の寸法差があった場合のいずれにも敏感に反応で
きるようにするためである。
きるようにするためである。
勿論、スプリング部材１４は背極１）に発生する超音波
振動の影響を受けない周波数特性のものを使用すること
が必要である。即ち、溶接のための撮動がスプリング部
材を介して被溶接物を共振させることを避けるためであ
る。
振動の影響を受けない周波数特性のものを使用すること
が必要である。即ち、溶接のための撮動がスプリング部
材を介して被溶接物を共振させることを避けるためであ
る。
第２図は第二の実施例を示す概略図で、被溶接物１０を
挟んで対向する背極１）と治具１２のうち、治具１２が
被溶接物の偏肉等の寸法差を感知して揺動できるように
している。この揺動手段１３は治具１２をその下面中心
部において球面体１６により定盤１５に設置している。
挟んで対向する背極１）と治具１２のうち、治具１２が
被溶接物の偏肉等の寸法差を感知して揺動できるように
している。この揺動手段１３は治具１２をその下面中心
部において球面体１６により定盤１５に設置している。
この場合、背極１）は被溶接物１ｏとの当りを治具１２
側が変位することにより修正できるようにしている０球
面体は回転運動が可能な部材であれば何でもよい。
側が変位することにより修正できるようにしている０球
面体は回転運動が可能な部材であれば何でもよい。
なお、該球面体１６の直径は被溶接物１ｏの大きさ邪ち
、治具１２の面積に合わせて選択されるが、その直径を
大きくすると、治具１２の揺動範囲が大きくなる結果、
却って安定しない場合があるので、それを規制するため
に定盤上には治具下面に達しない高さの複数個の突子１
７を設けるか、スプリング（図示せず）を介装するとよ
い。
、治具１２の面積に合わせて選択されるが、その直径を
大きくすると、治具１２の揺動範囲が大きくなる結果、
却って安定しない場合があるので、それを規制するため
に定盤上には治具下面に達しない高さの複数個の突子１
７を設けるか、スプリング（図示せず）を介装するとよ
い。
前記治具１２の揺動手段として第３図示の如く、下面外
周を第一実施例と同様の条件を備え。
周を第一実施例と同様の条件を備え。
かつ背極１）の超音波振動に影響されない周波数特性の
スプリング部材１４′のみで支持してもよいことは勿論
である。また、他の適当な変位手段（所謂ジ中イロスコ
ープ状に治具１２を定盤に支持させる）があればそれに
よることもある。
スプリング部材１４′のみで支持してもよいことは勿論
である。また、他の適当な変位手段（所謂ジ中イロスコ
ープ状に治具１２を定盤に支持させる）があればそれに
よることもある。
第４図は第三の実施例を示す概略図で、第一実施例と同
様に被溶接物１ｏを挟んで対向する背極１）と治具１２
のうち、音極１）側に設けた変位手段１３が音極１）自
体の先端をフレキシブル部材１８にて形成した場合であ
る。
様に被溶接物１ｏを挟んで対向する背極１）と治具１２
のうち、音極１）側に設けた変位手段１３が音極１）自
体の先端をフレキシブル部材１８にて形成した場合であ
る。
上記各実施例は被溶接物１０を挟んで対向する背極１）
及び治具１２のいずれが一方に変位手段を適用したが１
例えば第一実施例と第二実施例を組合せるように双方に
適用してもよい。
及び治具１２のいずれが一方に変位手段を適用したが１
例えば第一実施例と第二実施例を組合せるように双方に
適用してもよい。
上記各実施例において、音極１）と治具１２との間に設
置した被溶接物１０を溶接するに当り、音極１）を下降
させ、該音極１）を被溶接物１０面に加圧させる。この
加圧時に被溶接物１０が偏肉等により寸法差があると、
その反力により変位部材１３がこれに敏感に反応し、そ
れを音極１）及び／又は治具１２を被溶接物面に添って
変位させるように作動し、音極１）゜被溶接物１０及び
治具１２の三者を正しく密接させることとなる。
置した被溶接物１０を溶接するに当り、音極１）を下降
させ、該音極１）を被溶接物１０面に加圧させる。この
加圧時に被溶接物１０が偏肉等により寸法差があると、
その反力により変位部材１３がこれに敏感に反応し、そ
れを音極１）及び／又は治具１２を被溶接物面に添って
変位させるように作動し、音極１）゜被溶接物１０及び
治具１２の三者を正しく密接させることとなる。
音極１）を振動させる超音波発振器は上記の如く音極１
）及び治具１２が被溶接物の加圧時の反力を感知して変
位修正を完了した時点で。
）及び治具１２が被溶接物の加圧時の反力を感知して変
位修正を完了した時点で。
作動するようになっている。この作動は音極１）の端面
各部に加わる圧力が平均化したことを一定の感知器によ
り検出して行なうようにしても。
各部に加わる圧力が平均化したことを一定の感知器によ
り検出して行なうようにしても。
修正に必要な時間を予めタイマーに設定しておくように
してもよい。
してもよい。
かくして該音極１）の超音波振動で、治具１２との間に
ある被溶接物１０が溶接されることとなる。
ある被溶接物１０が溶接されることとなる。
なお、上記溶接方法及び装置は化学分析スライドのマウ
ント及びマウントカバーの溶接、ディスクフィルム、１
）０ （ワンテン）フィルム等の外箱を構成する上下
半体間の溶接等々その適用範囲は広汎である。
ント及びマウントカバーの溶接、ディスクフィルム、１
）０ （ワンテン）フィルム等の外箱を構成する上下
半体間の溶接等々その適用範囲は広汎である。
このように、この発明の超音波溶接方法は被溶接物を挟
んで対向する音極と治具のうち、少なくとも一方が被溶
接物を加圧したときの反力で被溶接物の面に添って変位
した後、音極を振動させることを特徴とし２またこの発
明の超音波溶接装置は被溶接物を挟んで対向する音極と
治具のうち、少な（とも一方を被溶接物の面に添って変
位可能に設けたことを特徴としているから、被溶接物の
溶接部位に加わる圧力で被溶接物の偏肉等による寸法の
バラツキ等が吸収され、音極と治具の対向面が被溶接物
に合わせて的確に修正される。従って被溶接物の状態い
かんにかかわらず各溶接部位が均一強度に溶接させるこ
とか可能となり、良品質の被溶接物が得られるという優
れた効果を奏するものである。
んで対向する音極と治具のうち、少なくとも一方が被溶
接物を加圧したときの反力で被溶接物の面に添って変位
した後、音極を振動させることを特徴とし２またこの発
明の超音波溶接装置は被溶接物を挟んで対向する音極と
治具のうち、少な（とも一方を被溶接物の面に添って変
位可能に設けたことを特徴としているから、被溶接物の
溶接部位に加わる圧力で被溶接物の偏肉等による寸法の
バラツキ等が吸収され、音極と治具の対向面が被溶接物
に合わせて的確に修正される。従って被溶接物の状態い
かんにかかわらず各溶接部位が均一強度に溶接させるこ
とか可能となり、良品質の被溶接物が得られるという優
れた効果を奏するものである。
第１図乃至第４図はこの発明を実施する装置を示すもの
で、第１図は背極ユニットに通用した場合の概略正面図
、第２図は治具に適用した場合の概略正面図、第３図は
第２図の変形例を示す治具部の概略正面図、第４図は背
極自体に適用した場合の音極の斜視図、第５図は従来の
超音波振動手段の代表例を示す概略正面図である。 １〇−被溶接物 １）・・−音極１２−・治具
１３−変位手段Ａ −背極ユニット 特 許 出願人 小西六写真工業株式会社第！図 ｒ−−−１ 第２図 第４図 第５図 Ｑ′
で、第１図は背極ユニットに通用した場合の概略正面図
、第２図は治具に適用した場合の概略正面図、第３図は
第２図の変形例を示す治具部の概略正面図、第４図は背
極自体に適用した場合の音極の斜視図、第５図は従来の
超音波振動手段の代表例を示す概略正面図である。 １〇−被溶接物 １）・・−音極１２−・治具
１３−変位手段Ａ −背極ユニット 特 許 出願人 小西六写真工業株式会社第！図 ｒ−−−１ 第２図 第４図 第５図 Ｑ′
Claims (2)
- （１）被溶接物を挟んで対向する音極と治具のうち、少
なくとも一方が被溶接物を加圧したときの反力で被溶接
物の面に添って変位した後音極を振動させることを特徴
とする超音波溶接方法。 - （２）被溶接物を挟んで対向する音極と治具のうち、少
なくとも一方を被溶接物の面に添って変位可能に設けた
ことを特徴とする超音波溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18945384A JPS6167584A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 超音波溶接方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18945384A JPS6167584A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 超音波溶接方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167584A true JPS6167584A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16241504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18945384A Pending JPS6167584A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 超音波溶接方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167584A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1984
- 1984-09-10 JP JP18945384A patent/JPS6167584A/ja active Pending
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